申傳運

（山東省曹縣農業(yè)農村局，山東 曹縣 274400）

魯西南植棉區(qū)光熱資源豐富、土壤肥沃，是山東省重要的麥（蒜）棉兩熟高效植棉區(qū)[1-5]。 但近年來，由于麥（蒜）套棉移栽間作機械化程度低、勞動強度大、管理環(huán)節(jié)多、用工多、投入成本大、比較效益低，當?shù)佧湥ㄋ猓┨酌廾娣e不斷萎縮[4]。本地區(qū)幾大優(yōu)勢作物中， 大豆是唯一兼具經(jīng)濟價值的養(yǎng)地作物。實行棉花大豆間作，可增加植物蛋白質來源，大豆根部的固氮作用和枯枝落葉還可培肥地力[6]。 棉花生長前期氣溫較低，棉苗生長緩慢，葉面積系數(shù)小，光能利用率低，且田間容易滋生雜草[7]；而棉花間作大豆可以提高葉面積系數(shù)，且大豆收獲較早，9 月25 日左右收獲后，可以增強棉田通風透光性，使棉花鈴大鈴多，爛鈴減少，吐絮暢，從而提高植棉經(jīng)濟效益和土壤肥力，實現(xiàn)棉田多熟高產高效益。 因此，短季棉與大豆間作成為近年來當?shù)赝茝V的一種高效農業(yè)種植模式。與傳統(tǒng)的麥棉套作、油棉套作相比，短季棉大豆間作具有縮短生育期、節(jié)省勞力、降低成本、增加經(jīng)濟效益、培肥地力等優(yōu)點。

目前，生產上棉豆間作模式各不相同，效益千差萬別。 為了探索適合魯西南的棉花大豆間作模式，增加農業(yè)生產效益，采用山東省農業(yè)科學院作物研究所育成的早熟高產優(yōu)質大豆品種齊黃34 與魯棉2387 進行棉花大豆間作試驗， 通過建立不同的復合群體， 并對不同群體的生長指標進行分析，為魯西南推廣棉豆間作提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

大豆品種為齊黃34，為普通型夏大豆品種，生育期平均為108 d，為有限結莢習性，株高68.8 cm，主莖有15 節(jié)，有效分枝1.2 個，籽粒圓形，種皮黃色且無光。

棉花品種為魯棉2387，屬轉基因早熟品種，生育期105 d 左右，出苗快，前期發(fā)育快、長勢旺。

2 個品種的種子均由山東省農業(yè)農村廳提供。

1.2 試驗地點和時間

試驗于2021 年在山東省曹縣孫老家鎮(zhèn)仝店村西進行，試驗地地勢平坦、灌排便利、地力屬中上等、四周無不良環(huán)境影響。試驗田地力水平均勻一致，土壤為砂壤土，養(yǎng)分含量：有機質19.3 g·kg-1、全氮1.33 g·kg-1、全鉀10.4 g·kg-1、水解性氮1 110 mg·kg-1、速效磷27 mg·kg-1、速效鉀139 mg·kg-1。

1.3 試驗設計

試驗設置5 個處理，分別為單作大豆、單作棉花、棉花間作大豆（以下簡稱為“棉豆間作”，分為二四式、四四式和四六式），每個處理重復3 次，共15個小區(qū)，試驗田總面積為0.16 hm2。

單作大豆（CK1）模式：大豆平地種植，行距60 cm， 穴距28 cm， 種植密度為每666.7 m28 000株，雙粒播種（每666.7 m24 000 穴），每小區(qū)種8 行大豆，行長10 m。

林孟如此堅決，讓我反而糊涂起來了，我再一次去問萍萍：“這究竟是怎么一回事？我從家里出來時，一點都沒想到我會娶一個女人回去，而這一個女人又是我朋友的妻子，這些都不說了，要命的是這個女人是二婚，還比我大四歲，我的父母會被我氣死的……”

單作棉花（CK2）模式：棉花平地種植，種植密度為每666.7 m26 000 株，行距66 cm，株距17 cm，每小區(qū)種植8 行棉花，行長10 m。

二四式（A1）：在1 個小區(qū)內，先種2 行棉花，再種4 行大豆（帶寬3.46 m）；四四式（A2）：在1 個小區(qū)內，先種4 行棉花，再種4 行大豆（帶寬4.78 m）；四六式（A3）：在1 個小區(qū)內，先種4 行棉花，再種6行大豆（帶寬5.98 m）。 3 種間作模式棉花帶播種密度為每666.7 m27 200 株，行距66 cm，株距14 cm；大豆帶播種密度為每666.7 m28 000 株，行距60 cm，穴距28 cm；棉花與大豆的間距均為50 cm。每種模式的每個重復為3 個帶寬，行長10 m。

1.4 種植與管理

于2021 年6 月6 日小麥收獲并機械滅茬后搶時直播，即采用開溝、施肥、播種、鎮(zhèn)壓、覆土一次性完成的精量播種聯(lián)合作業(yè)機先播種棉花，然后播種大豆。 當年麥收后天氣較旱，播種棉花大豆后澆蒙頭水，水量不要太大，土壤濕潤即可，以免影響棉花和大豆出苗。

利用播種施肥一體化機械，隨播種將短季棉全生育期所需化肥一次性施入12 cm 以下的土壤中，每666.7 m2施磷酸二銨10 kg、 普通尿素5 kg＋控釋尿素（控釋期90 d）10 kg、硫酸鉀10 kg。

播后每666.7 m2均勻噴施96%（質量分數(shù)，下同）異丙甲草胺乳油100 mL。 棉苗第2 片真葉展開后，按照試驗要求的密度進行定苗，使所有小區(qū)達到預定密度。 7 月1 日，每666.7 m2用無人機噴施40%百菌清懸乳劑40 mL＋30% 霉靈水劑20 g防治立枯病、葉斑病。 7 月23 日，每666.7 m2用無人機噴施20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑5 mL＋25%吡蚜·噻嗪酮懸乳劑100 g，防治蚜蟲、象鼻蟲。各處理棉花于8 月3-4 日前后人工打頂， 不采取其他整枝措施。

1.5 調查項目及方法

生育時期調查：記錄棉花播種期、出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、吐絮期等，大豆播種期、出苗期、開花期、收獲期。

棉花性狀調查：9 月18 日， 于單作棉花小區(qū)的中間2 行選其中1 行連續(xù)10 株棉花， 在間作棉花各處理的每個小區(qū)每行定點連續(xù)選取5 株棉花，調查株高、單株果枝數(shù)、單株結鈴數(shù)、單株爛鈴數(shù)。

棉花實收產量測定：在單作棉花每個小區(qū)隨機選取長勢一致的棉花標記樣點， 量取10 m 長的中間2 行，在間作棉花每個小區(qū)隨機選取長勢一致的棉花標記樣點，量取每行5 m 長，待該小區(qū)的吐絮率達到30%～40%時，第1 次收花；于10 月25 日第2 次收花；截至11 月10 日所有小區(qū)最后1 次收花，剩余未開裂棉鈴不計入產量。 每次收獲的籽棉自然曬干并稱量計產，每個小區(qū)棉花標記樣點3 次收花的產量之和為該樣點的籽棉產量。

棉花產量構成因素調查： 于第1 次收獲前（10月6 日），每個小區(qū)選擇長勢一致的棉花標記樣點，測量6.667 m2面積的株數(shù)、吐絮鈴數(shù)、青鈴數(shù)、爛鈴數(shù)，以吐絮鈴數(shù)、青鈴數(shù)、爛鈴數(shù)相加為總結鈴數(shù)。第2 次收花時（10 月25 日），在每個標記樣點內收取內圍正常吐絮的50 個棉鈴，曬干（水分11%～12%）后稱量，取平均值作為樣點鈴重，依據(jù)樣點籽棉產量（樣點內測鈴重的50 個鈴的質量計入樣點實收產量）和鈴重計算鈴數(shù)。曬干并稱量后的50 個棉鈴進行軋花，得到衣分，依據(jù)該衣分和樣點籽棉產量計算樣點皮棉產量，按面積折算666.7 m2皮棉產量。

大豆產量計算公式：666.7m2產量（kg）＝666.7m2株數(shù)×單株粒數(shù)×百粒質量（g）×85%×10-5。

成本與效益計算方法： 記錄不同處理人工成本、物化成本（地租、耕地、種子、化肥、農藥、澆水），計算總成本；根據(jù)價格、產量計算毛收入和經(jīng)濟效益。

1.6 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 整理分析。數(shù)據(jù)均為3 個重復的平均值。

2 結果與分析

2.1 間作模式對棉花生育時期的影響

由表1 看出，各間作模式的棉花出苗期、現(xiàn)蕾期相差不大，出苗期都在6 月12 日，現(xiàn)蕾期為7 月10-11 日，但吐絮期差別較明顯，A1、A2、A3 吐絮期分別比單作CK2 提前5 d、2 d、3 d。 可見，A1 模式的棉花通風透光好，光照充足，邊行優(yōu)勢明顯（2行均為邊行）。

表1 棉花生育時期調查結果

2.2 間作模式對大豆生育時期的影響

由表2 看出， 各處理的大豆生育時期相差不大，出苗期都是6 月12 日。 CK1 開花期在7 月24日，比A1、A2 開花早2 d，比A3 開花早1 d。 各處理的大豆收獲期都是9 月25 日。說明對大豆來說，單作模式光照更充沛，但與棉花間作不影響其最后收獲。

表2 大豆生育時期及出苗率調查結果

2.3 間作模式對棉花農藝性狀的影響

由表3 看出， 不同模式棉花株高與CK2 相差不大。 A1 的單株果枝數(shù)最高，為9.6，分別比CK2、A2、A3 多1.3、0.7、0.3。 A1 的單株結鈴數(shù)也最高，為8.9，分別比CK2、A2、A3 多2.5、1.9、1.0。而且A1 沒發(fā)現(xiàn)爛鈴現(xiàn)象，CK2 爛鈴較多。說明棉豆間作的棉花通風透光好，而單作棉花田間郁閉度相對較高。

表3 9 月18 日棉花農藝性狀比較

2.4 間作模式對大豆農藝性狀的影響

由表4 看出，間作模式對大豆農藝、經(jīng)濟性狀影響不大。 CK1 平均株高為67.0 cm， 分別比A1、A2、A3 低6.1 cm、1.1 cm、3.7 cm；A1、A2、A3 模式之間底莢高、有效分枝數(shù)、單株有效莢數(shù)相差不大；CK1 單株有效莢數(shù)最高，為55.7；CK1 平均單株粒數(shù)最高，為134.9，分別比A1、A2、A3 多15.0、10.2、9.9；各處理百粒質量相差不大，為26.8～26.9 g。

表4 9 月20 日大豆農藝、經(jīng)濟性狀比較

2.5 間作模式對棉花和大豆產量的影響

由表5 可以看出， 收獲期A1 單株結鈴數(shù)最高，為10.4，分別比CK2、A2、A3 多1.9、1.7、1.4；A1的鈴重為5.00 g， 分別比CK2、A2、A3 高0.25 g、0.17 g、0.12 g；A1 衣分為40.8%， 分別比CK2、A2、A3 高2.5、2.1、1.3 百分點。 但3 種間作模式中A2模式666.7 m2皮棉產量最高， 為55.0 kg， 分別比A1、A3 模式高5.3 kg、7.7 kg。

表5 棉花產量構成因素比較

由表6 看出，666.7 m2大豆產量以CK1 最高，為246.8 kg；在不同間作模式中，A1 的666.7 m2大豆產量最高，為136.6 kg，比A2 高34.3 kg，比A3高9.1 kg。

表6 大豆產量比較

2.6 棉豆間作經(jīng)濟效益比較分析

由表7 看出，棉豆間作模式對經(jīng)濟效益影響較大。 去除各項成本，A1 的666.7 m2經(jīng)濟效益最高，為625.6 元，分別比A2、A3、CK1、CK2 高81.3 元、106.0 元、294.2 元、245.1 元。

表7 棉花大豆不同種植模式的經(jīng)濟效益比較

3 討論與結論

當前國內大豆嚴重依賴進口，為確保大豆種植面積，麥后短季棉間作大豆應大面積推廣。 短季棉生育期短，結鈴吐絮集中，適于一年兩熟或多熟制耕作，能夠接麥茬后直播，間作大豆，提高復種指數(shù)，是發(fā)展輕簡化植棉的理想品種類型[8]。

在生產中，棉豆間作模式主要有四四式、二六式，其他模式也很多，種植不規(guī)范，不利于機械收獲，而且棉花種植密度低，產量和效益低下。本研究中，為了適應機械化采收，調整了棉花行距，加大了棉花種植密度，其中二四式行距為66 cm，株距為14 cm，每666.7 m2種植7 200 株；應用早熟棉品種魯棉2387，可縮短生育期，便于下茬種植小麥。

本研究表明，不同的棉豆間作模式對棉花和大豆產量、經(jīng)濟效益影響較大。 二四式、四四式、四六式3 種棉豆間作模式的666.7 m2皮棉產量都在50 kg 左右，但是二四式間作的大豆產量為136.6 kg，分別高于四四式、四六式34.3 kg、9.1 kg。 二四式棉豆間作模式經(jīng)濟效益最高，666.7 m2經(jīng)濟效益為600 多元， 比其他棉豆間作模式多增收80～105元。 二四式棉豆間作模式下，共生期棉花通風透光好，吐絮早，吐絮暢，而且鈴大，衣分高，結鈴多，爛鈴較少，2 行均為邊行，邊行優(yōu)勢明顯；而且大豆收獲后，通風透光更好，田間濕度降低，加上大豆根瘤菌固氮作用其對枯枝落葉的降解， 可以改善棉田土壤的肥力和生物群體結構， 增強棉株的養(yǎng)分供應，減少棉鈴脫落。

綜上， 二四式棉豆間作模式的作物復合群體空間分布合理， 是較為適合魯西南地區(qū)的棉豆間作模式。